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Programme de mathématiques PSI

c) Gradient

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103 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Dans $\mathbb{R}^p$ muni de sa structure euclidienne canonique, gradient d’une fonction de classe $\mathscr{C}^1$.
Le gradient est défini par la relation $\mathrm{d}f(a) \cdot h = \langle \nabla f(a), h\rangle$ pour $h \in \mathbb{R}^p$.
Coordonnées du gradient.
Notation $\nabla f(a)$.
L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4143

Soit \(f : {\R^2} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\), et ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4150

Soit \(\varphi : {\R^2} \to {\R^2}\) une application affine.

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4164

On considère la courbe d’équation \(e^{x-y} = 1+2x+y\). Donner la tangente à cette courbe et la position par rappo ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4167

Soit \(f(x,y) = x\ln x - y\ln y\) \((x,y > 0)\).

Pour ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4168

Soit \(f:\R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^1\).

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4171

Soit \(f : {U \subset \R^n} \to {\R^p}\) de classe \(\mathcal{C}^1\) dont les dér ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4172

Soit \(f : {\mathcal{M}_n(\R)} \to \R, M \mapsto {\det M.}\)

Montrer que ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4177

Soit \(E\) un espace vectoriel euclidien et \(f : E \to E\) de classe ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4178

Pour chacune des trois normes classiques sur \(\R^2\) dire en quels points elles sont différentiables.

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4180

Soit \(f:\R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^1\) et ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4184

Soit \({f} : {\R^n} \to {\R^n}\) de classe \(\mathcal{C}^1\) et ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4186

Soit une fonction \(f\) de classe \(\mathcal{C}^2\) sur le disque unité du plan, ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4190

Soit \(E\) l’ensemble des fonctions continues de \([0,1]\) dans  ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4200

Soit \(B\) la boule unité de \(\R^{n}\), ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4218

Soit \(f:\R \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\) et ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4366

Étudier \(\int_{t=0}^{+\infty} \frac{e^{-tx}}{1+t^2}\,d t\).

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5555

Déterminer la classe de \(f\) sur \(\Rr^2\) où ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5893

Soit \(f\) une application de \(\Rr^n\) dans ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5895

Soit ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5901

\(E =\Rr^n\) est muni de sa structure euclidienne usuelle. Montrer que ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 5905

Soit \(f~:~\Rr^2\rightarrow\Rr^2\) de classe \(C^2\) dont la différentielle en to ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle solution

exo7 5907

Soit \(\omega=x^2dx+y^2dy\). Calculer l’intégrale de \(\omega\) le long de tout c ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 6257

Soit \(B\) une application bilinéaire de \(E\times F\) dans ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 6261

Soient \(E,F\) des espaces normés, \(\Omega\) un ouvert de ...

L3 Calcul différentiel Différentielle d'ordre supérieur, formule de Taylor

exo7 6289

Soit \(f:\Rr^n\to\Rr^n\) de classe \(C^2\) telle que, pour tout ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6292

Une fonction \(f:U \subset \Rr^n \to \Rr\) est dite harmonique si ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6295

Soit \(U\) l’ouvert \(\Rr^3\) privé de l’axe des ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6297

Soient \(\rho, \theta, \varphi\) les coordonnées sphériques dans \(\Rr^3\). On po ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6298

Dans \(\Rr^n\), on pose ...

L3 Calcul différentiel Autre

exo7 6299

\(\Delta(fg) = f\Delta g + g\Delta f + \langle \nabla f \mid \nabla g \rangle\).

L3 Calcul différentiel Différentielle d'ordre supérieur, formule de Taylor

exo7 6305

Soit \(f(x,y)\) une fonction de classe \(C^2\) au voisinage du cercle ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié

exo7 6306

Déterminer les extremums (locaux et/ou globaux) de:

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6324

Soit \(f: \Rr ^2 \to \Rr\) donnée par \(f(t,x)= 4\frac{t^3x}{t^4+x^2}\) si ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6330

Soit \(f:\Rr^2\to R\), de classe \(C^2\), et ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6362

Soit \(f\) une application de classe \(C^1\) d’un ouvert ...

L3 Analyse complexe Fonction logarithme et fonction puissance

exo7 6660

Montrer que ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6779

Soit \(\phi_2 : \Rr^2 \to S^2 \subset \Rr^3\) la carte de la sphère \(S^2\) donné ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6794

Soit \(f:\Rr^4 \to \Rr^2\) défini par ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6803

Pour la sphère \(S^2\) on considère la carte ...

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6837

Soit \(f: \ ]0,+\infty[\ \times \ ]0,+\infty[ \ \times \Rr \to \Rr\) la fonction ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6840

Soit \(Y:\Rr^2 \to \Rr^2\) le champ de vecteurs \(Y(x,y) = (x^2y,xy^2)\).

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6846

Soit \(U = \{(x,y) \in \Rr^2 \mid y\neq0\,\}\) et soit \(Y:U \to \Rr^2\) le champ ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle solution

exo7 6874

On considère le changement de variables en coordonnées sphériques suivant : ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle solution

exo7 6876

On considère le champ vectoriel \(\vec{V}(x,y)=(1+2xy,x^3-3)\). Ce champ est-il un champ de gradient ?

L2 Géométrie Analyse vectorielle solution

exo7 6880

On donne le champ vectoriel \[\vec{V}(x,y,z)=(y^2\cos x, 2y\sin x+e^{2z},2y e^{2z}).\]

L3 Géométrie différentielle Espace tangent, application linéaire tangente

exo7 7664

La restriction à la surface d’équation \(x^2+y^2+z^2-6x=-5\) de la fonction ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Extrema d’une fonction sur un domaine fermé

On considère la fonction \(f(x,y)=x^2+2y\) définie sur l’ensemble ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Gradient et lignes de niveau

On considère une colline modélisée par la fonction altitude \(f : \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}\) définie par : ...

L3 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Rétropropagation et problème du neurone mort

On étudie, sur un exemple simple, le calcul de la propagation avant et de la rétropropagation du gradient dans un réseau de neurones de régression. ...

L3 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Rétropropagation à travers le temps (BPTT)

On considère un RNN simple scalaire (\(h_t \in \mathbb{R}\)) défini par : ...